电动机主要轴承温度及振动监测装置之速度传感器介绍

　　电动机主要轴承温度及振动监测装置需要用到速度传感器，下面针对电动机主要轴承温度及振动监测装置的速度传感器进行介绍：

　　一、速度传感器在监测装置中的核心作用

　　在电动机轴承温度及振动监测系统中，速度传感器是实现振动状态实时监测的关键组件。其核心功能是将电动机轴承的机械振动速度(如径向、轴向振动)转化为电信号，通过后续信号处理和分析，判断轴承是否存在磨损、松动、不对中或疲劳等故障。速度传感器的精度和稳定性直接影响监测系统对早期故障的识别能力，是预防电动机突发停机、提升设备可靠性的重要环节。

　　二、速度传感器的主要类型及工作原理

　　根据工作原理不同，电动机监测中常用的速度传感器主要分为以下几类：

　　(一)磁电式速度传感器

　　工作原理：基于电磁感应定律，通过永久磁铁与线圈的相对运动产生感应电动势，电动势大小与振动速度成正比。典型结构包括定子(磁铁)和动子(线圈)，当轴承振动时，动子随振动位移运动，切割磁感线产生电信号。

　　特点：

　　无需外部供电，属于无源传感器，可靠性高;

　　(二)压电式速度传感器

　　工作原理：利用压电材料(如石英、压电陶瓷)的压电效应，当传感器受到振动加速度作用时，压电材料产生电荷，通过电荷放大器转换为与速度相关的电压信号(速度与加速度的积分相关)。

　　特点：

　　频率响应范围宽(可达 0.1Hz~100kHz)，适用于高频振动监测(如轴承局部缺陷引起的高频冲击);

　　体积小、重量轻，便于安装在狭小空间;

　　需要外部供电(如电荷放大器供电)，对电缆屏蔽要求高，易受电磁干扰。

　　(三)电感式速度传感器(电涡流传感器)

　　工作原理：基于电涡流效应，传感器线圈通以高频电流，在被测金属表面(如轴承外圈)产生电涡流，涡流磁场与线圈磁场相互作用，导致线圈阻抗变化，阻抗变化量与传感器和金属表面的相对位移(速度的积分)相关，通过信号处理可得到振动速度。

　　特点：

　　非接触式测量，不影响被测物体运动，适用于高速旋转部件;

　　抗干扰能力强，不受油污、粉尘等环境因素影响;

　　主要用于测量轴的相对振动(如轴位移、轴振动速度)，需被测物体为导体(如金属轴承)。

　　(四)光纤式速度传感器(新型应用)

　　工作原理：利用光纤传输光信号，通过测量反射光的多普勒频移(或相位变化)确定物体振动速度。典型结构包括光源、光纤探头和光电探测器，振动导致反射光频率偏移，经解调后得到速度信号。

　　特点：

　　抗电磁干扰能力极强，适用于强电磁环境(如电动机内部);

　　体积小、重量轻，可实现分布式多点监测;

　　成本较高，目前主要用于高端工业监测场景。

　　三、速度传感器在电动机监测中的选型要点

　　选择速度传感器时，需结合电动机工况、监测需求及环境条件综合考虑。

　　四、速度传感器的安装与维护要点

　　安装位置：

　　应尽量靠近轴承座，确保振动信号直接传递至传感器，避免中间结构衰减(如安装在轴承端盖或机壳的刚性部位);

　　电涡流传感器需与被测轴表面保持固定间隙(通常 0.5~2mm)，并确保轴线垂直于被测表面。

　　线缆处理：

　　压电式和电涡流传感器的信号线需使用屏蔽电缆，减少电磁干扰;

　　线缆长度应固定，避免振动导致接头松动(尤其磁电式传感器的线缆需避免过度拉扯)。

　　定期校准：

　　每年至少一次使用标准振动源对传感器进行校准，确保测量精度;

　　压电式传感器需检查电荷放大器零点漂移，磁电式传感器需检查线圈阻抗是否异常。

　　五、速度传感器与温度监测的协同应用

　　在电动机轴承温度及振动监测装置中，速度传感器通常与温度传感器(如 PT100、热电偶)配合使用：

　　振动信号：反映轴承机械状态(如磨损、不对中)，用于早期故障预警;

　　温度信号：反映轴承摩擦发热程度(如润滑不良、载荷过大)，用于故障严重程度判断;

　　协同分析：当振动值异常且温度同步升高时，可判定轴承存在严重故障(如滚子剥落 + 润滑失效)，需立即停机检修。

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